管路阻力計(jì)算和水泵選型

2.1 水系統(tǒng)管路阻力估算、管路及水泵選擇a) 確定管徑一般情況下，按5溫差來(lái)確定水流量（或按主機(jī)參數(shù)表中的額定水流量），主管道按主機(jī)最大能力的總和估算，分支管道按末端名義能力估算。根據(jù)能力查下面能力比摩阻速查估算表，選定管型。能力比摩阻速查估算表能力段（kW）1Q33Q66Q1111Q2020Q3737Q6161Q9898Q167167Q461管徑規(guī)格25324050637590110160計(jì)算內(nèi)徑（mm）1823.22936.245.854.865.479.8116.2參考比摩阻R（pa/m）41-29187-296102-299104-30098-291123-300129-299116-29749-300動(dòng)壓（pa）17-15857-23094-316130-431168-576281-764376-972438-1272283-2157比摩阻能力系數(shù)Kr（插值系數(shù)）12569.739.421.811.49.34.62.60.85說(shuō)明：1、上述數(shù)據(jù)以5溫差供回水，7供水為基準(zhǔn)，如果是單供熱管道，以35供水為基準(zhǔn)進(jìn)行0.86倍修正，以50供水為基準(zhǔn)進(jìn)行0.75倍修正。 2、上述管徑以PP-R熱水管（2.0MPa）進(jìn)行計(jì)算取值，如果采用冷水管，比摩阻能力系數(shù)修正為0.6倍。 3、表中未列的更大能力段可以參考附錄查表計(jì)算或采用鴻業(yè)水力計(jì)算軟件進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算。b) 沿程阻力計(jì)算根據(jù)公式 沿程阻力=比摩阻管長(zhǎng)，即Hy=RL，pa，計(jì)算時(shí)應(yīng)選取最不利管路來(lái)計(jì)算：第一步：采用插值法計(jì)算具體的適用比摩阻，比如能力為7.5kW，范圍屬于“6Q11”能力段，Kr=39.4，進(jìn)行插值計(jì)算。R=104+（7.5-6）39.4=163.1 pa/m第二步：根據(jù)所需管長(zhǎng)計(jì)算沿程阻力，假設(shè)管長(zhǎng)L=28m，則Hy= RL=163.128=4566.8 pa=4.57 kpac) 局部阻力計(jì)算作為估算，一般地，把局部阻力估算為沿程阻力的30-50%，當(dāng)閥門、彎頭、三通等管件較多的時(shí)候，取大值。實(shí)際計(jì)算采用如下公式：Hj=*v2/2，-局部阻力系數(shù)，v2/2-動(dòng)壓v2/2動(dòng)壓查表插值計(jì)算，局部阻力系數(shù)參考下表取值：局組件直流三通旁流三通合流三通分流三通球閥截止閥彎頭突擴(kuò)突縮11.5332-47-161-20.50.51、 截止閥、球閥、彎頭與所連接的管徑相關(guān)，表中的系數(shù)范圍值從DN50-DN15對(duì)應(yīng)取值，管徑越大取值越??；2、 過(guò)濾器、單向閥、水泵進(jìn)出口的系數(shù)參考“球閥”項(xiàng)。d) 水路總阻力計(jì)算及水泵選型水路總阻力包括：所有管道的沿程阻力、閥門、彎頭、三通等管件的局部阻力、室外主機(jī)的換熱器阻力（損失）、室內(nèi)末端阻力（損失），后面兩項(xiàng)與不同的主機(jī)型號(hào)和末端相關(guān)。計(jì)算式為：Hq=Hy+Hj+Hz+Hm+HfHz室外主機(jī)換熱器阻力，一般取7m水柱Hm室內(nèi)末端阻力Hf水系統(tǒng)余量，一般取5m水柱；總阻力計(jì)算完成后，就可以根據(jù)總阻力選取流量滿足要求的情況下能提供不小于總阻力揚(yáng)程的水泵來(lái)匹配水系統(tǒng)。選取水泵時(shí)要根據(jù)“流量揚(yáng)程曲線”來(lái)確定，但揚(yáng)程和流量不能超出所需太大（一般不超過(guò)20%），避免導(dǎo)致出現(xiàn)水力失調(diào)和運(yùn)行耗能較高。水系統(tǒng)的沿程阻力和局部阻力與系統(tǒng)水流量和所采用的管徑相關(guān)，流量、管徑及所使用各種配件的多少?zèng)Q定總阻力，流量取決于主機(jī)能力（負(fù)荷）及送回水溫差，流量確定的情況下，管徑越大，總阻力越小，水泵的耗能越小，但管路初投資會(huì)增大。PE-RT地暖管的規(guī)格（參考）（紅色字的為推薦使用規(guī)格、計(jì)算基準(zhǔn)）S5系列202252.3322.9403.7S4系列162202.3252.8323.6 計(jì)算例現(xiàn)有項(xiàng)目系統(tǒng)圖如下：從項(xiàng)目系統(tǒng)圖中可以看出，制冷空調(diào)的最不利管程是A-B-C-D-E-F-G-H，其中A-B-C-D和F-G-H是主管段，D-E-F是支管段；制熱地暖的最不利管程是A-B-C-J-K-G-H，地暖管采用20管，單路100米。1套6P主機(jī)，2個(gè)800風(fēng)機(jī)盤管末端，那么，制冷主管道長(zhǎng)度LAD=26m，支管路長(zhǎng)度LDE=19m；制熱主管路長(zhǎng)度LAJ=37m；支管路LJK=100m，PE-RT202.3地暖管制冷空調(diào)的管路阻力計(jì)算：1套6P主機(jī)的制冷最大能力為15kW，查上述能力比摩阻速查估算表，主管道對(duì)應(yīng)能力段為“11Q20”的Krm=21.8 Pa/m*kW，支管段對(duì)應(yīng)能力段為“6Q11”的Krp=39.4 Pa/m*kW，則制冷最不利管程的沿程阻力：查表插值計(jì)算主管道比摩阻Rm=104+（15-11）21.8=191.2查表插值計(jì)算主管道比摩阻Rm=102+（7.5-6）39.4=161.1Hy=（Rm*LAD+Rp*LDE）*2=（191.226+161.119）2=16064.2 Pa=16.1 kPa最不利管程局部阻力按沿程阻力的30%估算，Hj= Hy*30%=16064.230%=4819.3 Pa=4.8 kPa室外主機(jī)的水阻力Hz=70 kPa最不利流程中室內(nèi)風(fēng)機(jī)盤管水阻力Hm=35 kPa系統(tǒng)余壓Hf=50 kPa，那么制冷空調(diào)水系統(tǒng)的總水泵揚(yáng)程需求為：Hqc=Hy+Hj+Hz+Hm+Hf=16.1+4.8+70+35+50=175.9 kPa=17.6 mH2O制熱地暖的管路阻力計(jì)算基準(zhǔn)為：?jiǎn)温饭荛L(zhǎng)為100m，設(shè)計(jì)管內(nèi)水流速度范圍在0.3-0.5m/s，計(jì)算取值為0.4m/s；單路管程的散熱能力為1350-1500W，計(jì)算取值為1450W，則：Rm=170 Pa/m采暖流路中，地暖管流程相當(dāng)于空調(diào)的末端，Hm= Rm *L=170100=17 kPa制熱采暖時(shí)，6P主機(jī)的最大制熱能力為18.3kW，插值計(jì)算對(duì)應(yīng)的Ry=226.1 Pa/m則Hy= Ry *LAJ=226.1372=16.7 kPaHj= Hy*30%=16.730%=5 kPa同樣地計(jì)算制熱地暖的水泵總揚(yáng)程需求為:Hqh=Hy+Hj+Hz+Hm+Hf=16.7+5+70+17+50=158.7 kPa=15.9 mH2O對(duì)比Hqh和Hqc的值可知，制冷空調(diào)比制熱地暖所需總揚(yáng)程大，則按Hqc選型，從水泵的參數(shù)和特性曲線中選擇一臺(tái)在揚(yáng)程為17.6m時(shí)還能提供2.58m3/h流量的水泵，注意送水溫度對(duì)水泵流量的影響。常用的地暖管規(guī)格和對(duì)應(yīng)流速比摩阻見(jiàn)下表： 流速規(guī)格0.30m/s0.35m/s0.40m/s0.45m/s162114.8 150.8191.0235.3202